Il mini-robot naturale ora semina le zone aride

L’Istituto italiano di tecnologia con l’Università di Friburgo sta sviluppando un agri-automa in grado di riforestare aree difficili da raggiungere. L’ispirazione? Il seme di Avena Sterilis capace di muoversi autonomamente nel suolo

mercoledì 18 settembre 2024 di Paolo Travisi
Il mini-robot naturale ora semina le zone aride

Un piccolo robot, bio-ibrido, nato nei laboratori dell’Istituto Italiano di Tecnologia, che potrebbe diventare un ottimo alleato dell’ambiente, in grado di riforestare zone difficili da raggiungere o impervie, o magari trovati applicazione nell’agritech.

Si chiama HybriBot, il robot, sviluppato dall’IIT, in collaborazione con l’Università di Friburgo in Germania, nell’ambito del progetto europeo i-Seed coordinato da Barbara Mazzolai, una delle scienziate pioniere mondiali della tecnologia robotica bio-inspired, finanziato dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza in Italia, a cui ha lavorato la ricercatrice italiana Isabella Fiorello, prima autrice dello studio. 


MODELLI

Infatti, ancora una volta è la natura ad ispirare l’evoluzione della scienza. «Ci siamo ispirati ai semi dell’avena, in particolare dell’Avena Sterilis, un seme che riesce a muoversi autonomamente sul suolo, grazie alle sue due appendici che rispondono all'umidità, e che possono srotolarsi in autonomia- racconta Isabella Fiorello, attualmente docente a Friburgo - e che l’avena usa in natura proprio per disperdersi. Per il nostro robot abbiamo creato la capsula, che sarebbe la testa dell'avena, in modo artificiale, mentre per le appendici abbiamo usato parti dell’avena, che il robot usa per muoversi sul terreno ed entrare nelle fessure presenti nel suolo».
HybriBot pesa 60 mg, circa 3 volte il peso naturale dell’avena ed è composto da una capsula realizzata con tecniche di micro-fabbricazione 3D, creata usando della farina, ricoperta di etilcellulosa per rendere la struttura impermeabile e stabile e da due appendici naturali con il frutto dell’avena; può ospitare al suo interno semi di diverse piante, così da essere un vettore biodegradabile, con l’obiettivo di poter contribuire ai problemi sempre più diffusi nel mondo, collegati al cambiamento climatico che sta alterando l’ecosistema. 
È stato testato con semi di pomodoro, cicoria e salcerella, uno dei fiori preferiti dalle api, in terreni diversi, dalla sabbia al terriccio. «La capsula artificiale, è stata realizzata con fotolitografia a due fotoni, tramite un processo di stampa 3D ad alta risoluzione.

Abbiamo realizzato uno stampo biomimetico, cioè che mima la capsula dell'avena naturale e poi ho selezionato un materiale biodegradabile e utile per la crescita del seme, in questo caso farina mescolata. Si tratta di materiali biodegradabili, quindi edibili e non pericolosi in caso venissero ingeriti da animali - spiega ancora la ricercatrice dell’IIT - mentre la testa è stata funzionalizzata con semi o fertilizzanti. Quando il robot entra nelle fessure del terreno si degrada e rilascia il seme o la sostanza nel suolo». 


EVOLUZIONE

HybriBot, descritto sulla rivista scientifica internazionale Advanced Materials, e brevettato è un robot in grado di svolgere funzioni e muoversi senza alcun componente elettronico o batterie di alimentazione. «In futuro si potrebbe anche sviluppare con dell’elettronica, nel nostro caso invece il robot funziona in autonomia, non abbiamo bisogno di un motore per far sì che il robot si disperda perché le appendici riescono a muoversi con l’umidità, accumulando energia elastica, che, quando rilasciata, muove la capsula». Inoltre l’utilizzo di materiali biodegradabili e di origine vegetale rende HybriBot un dispositivo a basso impatto ambientale. «Possiamo utilizzare questo sistema robotico in ambienti dove per l'uomo non è facile accedere o dove il suolo non è molto fertile. L'applicazione che vedo più vicina è quella della riforestazione in Amazzonia, per far un esempio, piuttosto che su terreni dove c’è stato un incendio o in zone dove il suolo non è abbastanza fertile, allora potremmo rilasciare tanti di questi robot funzionalizzati, riempiti con i semi di una pianta specifica che si autoseminerebbe grazie al robot, quindi avrebbe maggiore successo di germinare rispetto ad altri metodi di semina», racconta Isabella Fiorello. 
Hybrirobot, proprio per le sue piccolissime dimensioni, sarebbe “scaricato” in migliaia di esemplari da un drone autoseminando il terreno scelto. Un prodotto da usare su larga scala nell’agricoltura più tecnologica, avendo una percentuale di successo, cioè di germogliare, più elevata di una semina condotta in modo tradizionale. «L’avena, in natura è considerata una specie invasiva; paradossalmente in agricoltura, può rappresentare anche un problema, perché rispetto ad altri semi risponde all'umidità in maniera quasi immediata, per cui abbiamo tratto spunto da questo meccanismo di propagazione per costruire un micro robot utile per il nostro scopo finale».

Ultimo aggiornamento: 19 settembre, 07:42 © RIPRODUZIONE RISERVATA
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